本發(fā)明涉及一種加固裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

福建省沿海地區(qū)有大量的跨江、跨海大橋，這些橋梁都是中大跨徑的橋梁，其橋墩（部分）和樁基每年大部分時(shí)間都位于日常水位以下。樁基可能在施工過(guò)程中就出現(xiàn)缺陷樁，亦或在使用過(guò)程中由于河水沖刷，海水腐蝕，采砂船過(guò)度采砂，過(guò)往船只撞擊，上部車(chē)輛荷載的超載而導(dǎo)致橋墩和樁基出現(xiàn)如混凝土剝落，鋼筋裸露銹蝕等病害。這些病害會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，因此在福建省沿海地區(qū)的橋梁加固需求也會(huì)越來(lái)越多。近年來(lái)，水下不排水加固成為了眾多工程界人員研究的熱點(diǎn)。不排水的加固免去了圍堰這一傳統(tǒng)的輔助手段，使得施工方便，工期縮短，加固成本降低。目前水下不排水加固施工方法主要有frp加固法，夾克法以及如專(zhuān)利號(hào)“200910080051”所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料網(wǎng)格筋加固水下結(jié)構(gòu)的方法。frp進(jìn)行不排水加固僅適于淺水加固，并且frp自身粘結(jié)不牢靠。后兩者加固方式主要思路相似，利用套管沉入水下包裹住墩柱，再在套管與墩柱之間的間隙中灌注水下不分散砂漿，完成加固。但由于連接方式的限制，兩者都無(wú)法實(shí)現(xiàn)水下拼裝套管。這將限制其適用范圍，無(wú)法在水下存在系梁的橋梁中使用。故急需克服套管無(wú)法在水下完成拼裝的缺陷，滿(mǎn)足工程的應(yīng)用需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種加固裝置及其使用方法，不僅能夠解決現(xiàn)有工程實(shí)際中無(wú)法在水下拼裝混凝土面板的缺陷，使得在工廠預(yù)制好混凝土管片后在施工現(xiàn)場(chǎng)可以直接在水下拼裝；同時(shí)這種連接方式具有一定的預(yù)應(yīng)力，可以提高套管的抗裂能力，提高整體性，也適用于水上拼裝后沉入水底加固。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種加固裝置，包括多個(gè)弧形的管片，管片內(nèi)設(shè)置有預(yù)留孔，通過(guò)在相鄰管片的預(yù)留孔內(nèi)設(shè)置曲形螺桿，曲形螺桿兩端設(shè)置螺母實(shí)現(xiàn)相鄰管片的固定連接，所述多個(gè)弧形的管片拼裝為套管。

進(jìn)一步地，管片內(nèi)弧壁上設(shè)置有墊塊，預(yù)留孔延伸穿過(guò)墊塊，螺母通過(guò)墊塊的一平面對(duì)曲形螺桿進(jìn)行錨固。

進(jìn)一步地，管片材質(zhì)為混凝土。

進(jìn)一步地，預(yù)留孔通過(guò)pvc管實(shí)現(xiàn)預(yù)留。

進(jìn)一步地，預(yù)留孔內(nèi)填充水下密封材料。

進(jìn)一步地，水下密封材料為水下環(huán)氧樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，墊塊為三角墊塊。

進(jìn)一步地，相鄰管片通過(guò)多個(gè)曲形螺桿相連接。

進(jìn)一步地，曲形螺桿的曲率與預(yù)留孔的曲率相同。

進(jìn)一步地，加固裝置的使用方法為：可將加固裝置應(yīng)用于水下結(jié)構(gòu)的加固，直接在水下拼裝或水上拼裝后沉入水底對(duì)水下結(jié)構(gòu)加固，或者將加固裝置作為澆筑混凝土的模板；加固裝置的拼裝過(guò)程為先將相鄰管片的預(yù)留孔端部對(duì)齊，曲形螺桿通過(guò)相鄰管片中的預(yù)留孔，穿過(guò)相鄰兩個(gè)管片，用墊塊提供錨固平面，在曲形螺桿兩端用螺母進(jìn)行錨固實(shí)現(xiàn)相鄰管片的固定連接，所述多個(gè)弧形的管片拼裝為套管；加固裝置應(yīng)用于水下結(jié)構(gòu)的加固時(shí)，在預(yù)留孔內(nèi)填充水下密封材料，組成套管后在加固裝置內(nèi)部澆筑混凝土。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：可以在水下拼裝套管，適合于不排水的水下墩柱加固，在深水加固中優(yōu)勢(shì)尤為明顯，無(wú)需額外設(shè)備，克服了水上拼裝好套管因存在系梁無(wú)法下沉的問(wèn)題；錨固后的套管整體性好，具有一定的預(yù)應(yīng)力，由于螺母提供的預(yù)應(yīng)力可以抵抗深水處的水壓，可以很好的提高混凝土管片連接的抗裂性能，密封性好，在其內(nèi)部灌注水下不分散砂漿后能很好與之形成統(tǒng)一整體，給予待加固墩柱一定的預(yù)應(yīng)力保護(hù)；成本低，僅需預(yù)制混凝土管片以及螺桿螺母即可完成拼裝，并且具有良好的強(qiáng)度；施工速度快，在需求緊急加固時(shí)效益尤為突出；三角墊塊的凸起可以在內(nèi)部澆筑混凝土后形成剪力鍵，可以提高管片與澆筑的水下混凝土的粘結(jié)，提高整體抗剪性能；混凝土管片通過(guò)螺桿螺母連接為套管后可以作為澆筑混凝土的模板，所澆筑混凝土需適量配筋以保證整體性，這樣外部的混凝土套管可以起到約束內(nèi)部混凝土的作用，提高了組合結(jié)構(gòu)整體的抗震性能以及受力性能；本發(fā)明的連接方式，充分考慮了工程實(shí)際情況，應(yīng)對(duì)水下拼裝提出一個(gè)簡(jiǎn)單有效的連接方式，有較好的實(shí)際工程效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的管片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)透視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)實(shí)體圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的連接處細(xì)節(jié)特寫(xiě)圖。

圖中，1-管片，2-曲形螺桿，3-螺母，4-墊塊，5-預(yù)留孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

一種加固裝置，包括多個(gè)弧形管片，管片內(nèi)設(shè)置預(yù)留孔，通過(guò)在相鄰管片的預(yù)留孔內(nèi)設(shè)置曲形螺桿，曲形螺桿兩端設(shè)置螺母實(shí)現(xiàn)相鄰管片的固定連接，所述多個(gè)弧形的管片拼裝為套管。

進(jìn)一步地，管片內(nèi)弧壁上設(shè)置有墊塊，預(yù)留孔延伸穿過(guò)墊塊，螺母通過(guò)墊塊的一平面對(duì)曲形螺桿進(jìn)行錨固。

進(jìn)一步地，管片材質(zhì)為混凝土。

進(jìn)一步地，預(yù)留孔通過(guò)pvc管實(shí)現(xiàn)預(yù)留。

進(jìn)一步地，預(yù)留孔內(nèi)填充水下密封材料。

進(jìn)一步地，水下密封材料為水下環(huán)氧樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，墊塊為三角墊塊。

進(jìn)一步地，相鄰管片通過(guò)多個(gè)曲形螺桿相連接。

進(jìn)一步地，曲形螺桿的曲率與預(yù)留孔的曲率相同。

進(jìn)一步地，加固裝置的使用方法為：可將加固裝置應(yīng)用于水下結(jié)構(gòu)的加固，直接在水下拼裝或水上拼裝后沉入水底對(duì)水下結(jié)構(gòu)加固，或者將加固裝置作為澆筑混凝土的模板；加固裝置的拼裝過(guò)程為先將相鄰管片的預(yù)留孔端部對(duì)齊，曲形螺桿通過(guò)相鄰管片中的預(yù)留孔，穿過(guò)相鄰兩個(gè)管片，用墊塊提供錨固平面，在曲形螺桿兩端用螺母進(jìn)行錨固實(shí)現(xiàn)相鄰管片的固定連接，所述多個(gè)弧形的管片拼裝為套管；加固裝置應(yīng)用于水下結(jié)構(gòu)的加固時(shí)，在預(yù)留孔內(nèi)填充水下密封材料，組成套管后在加固裝置內(nèi)部澆筑混凝土。

加固裝置包括預(yù)制混凝土管片，螺母，曲形螺桿，水下密封材料，三角墊塊。其中，曲形螺桿通過(guò)預(yù)制混凝土管片中的預(yù)留孔，穿過(guò)相鄰兩個(gè)混凝土管片，用三角墊塊提供錨固平面，用螺母進(jìn)行錨固，并且在預(yù)留孔內(nèi)填充水下密封材料以防止螺桿腐蝕，所述的管片組成套管后其內(nèi)部可以澆筑混凝土。

所述的預(yù)制混凝土管片有預(yù)留孔，預(yù)留孔可以?xún)?yōu)選pvc管進(jìn)行預(yù)留。同時(shí)預(yù)留孔伸出處有三角墊塊，提供平面，便于螺母錨固。

優(yōu)選的，所述的曲形螺桿曲率與管片中的預(yù)留孔一致。

所述的錨固連接數(shù)量需按照實(shí)際需要而進(jìn)行改變。

所述的水下密封材料可以為水下環(huán)氧樹(shù)脂或其他有類(lèi)似效果的材料。

本發(fā)明的管片尺寸、螺母連接數(shù)量、預(yù)留孔曲率應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種加固裝置及其使用方法，加固裝置包括多個(gè)弧形的管片，管片內(nèi)設(shè)置有預(yù)留孔，通過(guò)在相鄰管片的預(yù)留孔內(nèi)設(shè)置曲形螺桿，曲形螺桿兩端設(shè)置螺母實(shí)現(xiàn)相鄰管片的固定連接，所述多個(gè)弧形的管片拼裝為套管。本發(fā)明不僅能夠解決現(xiàn)有工程實(shí)際中無(wú)法在水下拼裝混凝土面板的缺陷，使得在工廠預(yù)制好混凝土管片后在施工現(xiàn)場(chǎng)可以直接在水下拼裝；同時(shí)這種連接方式具有一定的預(yù)應(yīng)力，可以提高套管的抗裂能力，提高整體性，也適用于水上拼裝后沉入水底加固。

技術(shù)研發(fā)人員：沈圣;劉發(fā)水;林曉威;姜紹飛;吳少峰;費(fèi)源;邱鈺婷;俞晨;胡一帆;吳剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福州大學(xué);福州市公路局
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.08.11